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nanotechnologies

Moteur moléculaire par Ben Feringa

24 Mai 2012, 16:56pm

Publié par Grégory SANT

 
Ben Feringa est Professeur de l’Université de Groningen (Pays-Bas) et vice-Président de l’Académie Royale des Sciences des Pays-Bas.
Il a travaillé sur un projet concerne d’une manière générale la création de nouvelles nanomachines molécu-laires capables de se mouvoir en utilisant une énergie d’origine électrique ou chimique, à pres-sion et température ambiantes. Son article de
Nature  de 2011 décrivait la première « nanovoiture électrique », un système moléculaire à 4 roues avec un contrôle de directionnalité basé sur son design stéréochimique. Ces découvertes incroyables ont permis de démontrer que les nanomoteurs pouvaient réaliser des tâches macroscopiques, et qu’il était possible, grâce à l’apport continu d’énergie lumineuse, amener un système hors de l’équilibre thermodynamique.
  
Les principaux travaux du groupe de recherche de Ben L. Feringa.
L’équipe du Dr Feringa a joué un rôle pionnier dans le développement de la chimie qui contrôle le mouvement moléculaire. Ces recherches ont débouché sur la création du premier moteur rotatif moléculaire unidirectionnel du monde. Aujourd’hui, le principal objectif du programme de recherche actuel est la conception, la synthèse, la maîtrise du comportement dynamique et l’application de systèmes de moteurs moléculaires synthétiques. Les recherches en cours portent sur les nanomachines et les moteurs moléculaires qui permettront peut-être de contrôler les fonctions biologiques.
 
Principales découvertes de l’équipe de Ben Feringa :
la démonstration de l’inversion du sens de rotation d’un moteur unidirectionnel mû par la lumière
Le couplage de la fonction motrice à la catalyse
La nanovoiture moléculaire : mouvement induit par l’électricité d’une molécule à quatre roues sur une surface métallique, l’une des dix principales découvertes scientifiques mondiales de l’année 2011.
Le groupe a démontré que les moteurs moléculaires peuvent accomplir un travail réel et exercer des effets macroscopiques. 

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Des cellules solaires imprimables

16 Mai 2012, 18:40pm

Publié par Grégory SANT

Il s’agit là d’un mariage peu commun de deux propriétés chimiques, mais des scientifiques de l’Université de Californie du Sud (USC) sont parvenus à produire des cellules solaires liquides stables pouvant être peintes ou imprimées sur certaines surfaces.

Pour ce faire, remercions là encore les avancées en nanotechnologie qui ont permet à cette équipe de chercheurs de mettre en suspension des nanocristaux. Petites par leur taille, 4 nm, elles le sont aussi par leur coût de fabrication, bien plus bas que celui des cellules à base de tranche de silicium, mais malheureusement, elles ne sont pas du tout aussi efficientes que ces dernières. La faute au ligand organique qui, en se collant aux nanocristaux pour les maintenir dans un état de stabilité et les empêcher de se regrouper, isole les cristaux, réduisant de fait grandement leur conductivité.

Pourtant, d’autres chercheurs de cette même université ont déjà découvert un ligand, synthétique cette fois, qui remplace d’une part l’organique, mais crée aussi des ponts entre les cristaux pour permettre une meilleure transmission de l’électricité. Ces cellules solaires nanoscopiques seraient donc imprimables sur du plastique plutôt que sur du verre, favorisant ainsi leur implantation ainsi qu’une baisse des coûts. Seule ombre au tableau, le séléniure de cadmium qui recouvre les cellules est toxique, donc non commercialisable. Il faudra encore quelques années avant que l’on ne puisse en profiter…

Source : gizmodo.fr

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Un papier innovant grâce aux nanotechnologies

26 Avril 2012, 18:45pm

Publié par Grégory SANT

Des scientifiques de l’Istituo Italiano di Tecnologia de Gênes ont réussi grâce aux nanotechnologies à conférer des propriétés remarquables (imperméabilité, magnétisme, antibactérien) à n’importe quel matériau non tissé (des réseaux de fibres de cellulose, pour être chimiquement exact), autrement dit, à du papier, du tissu, des membranes.


Il ne s’agit pas ici de dénaturer le matériau support mais bien de lui adjoindre les propriétés recherchées. A titre de comparaison, il s’agirait de créer une nouvelle couche de peau, dans la peau, sur notre corps étant, par exemple, magnétique. Comment cela est-il possible ? Grâce à un procédé de nanotechnologies savamment maîtrisées, l’équipe du Docteur Roberto Cingolani est parvenue à créer juste autour des fibres du-dit matériau une matrice qui, elle, possède de nouvelles propriétés.

Le véritable intérêt de ce procédé est que le papier conserve ses propriétés de papier, il reste donc tout à fait imprimable ou pliable par exemple, tout comme on pourrait coudre une étoffe de ce super-tissu. Imaginez par exemple un document très important rendu imperméable, ou ignifugé, imaginez un papier peint d’un cabinet de docteur antibactérien, imaginez un design fluorescent incrusté directement dans un billet de banque… Les possibilités sont infinies.

 

Source : gizmodo.fr

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Piranha : un drone marin en nanomatériaux

11 Avril 2012, 17:54pm

Publié par Grégory SANT

The Piranha USV is now a fully-fledged production craft, having shipped its first unit las...Le concept du Piranha USV, est un navire sans pilote à longue portée notion conçue pour démontrer tester la technologie des matériaux et la théorie de la conception. Ce bateau sans équipage permet un large éventail d'opérations en mer, en réduisant les coûts opérationnels et les risques inutiles. Construit avec des nanomatériaux de carbone légers, le Piranha établit de nouvelles normes en charge utile pour un bâtiment sans équipage.

The nanomaterial-based unmanned Piranha USV boat is now a reality, and threatens to redefi...

En 2010, Zyvex Marine fabrique un premier prototype. L'utilisation des nanomatériaux de carbone fait faire au Piranha un bond générationnel par rapport à l'utilisation de la fibre de verre ou de aluminium.

 

 

Source : zyvexmarine.com

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IBM : des transistors en nanotubes de carbone

28 Janvier 2012, 19:31pm

Publié par Grégory SANT

logo ibm

 

Travaillant activement sur la conception de nouvelles technologies de puce, IBM avait indiqué en 2010 être parvenu à mettre au point un transistor en graphène cadencé à 100 Ghz, puis en juin 2011 à graver unwafer en carbure de silicium. Big Blue vient une fois encore de signer une avancée notable en effectuant une démonstration de sa nouvelle génération de transistor en nanotube de carbone. 

Le nanotube de carbone, qui se compose d'une feuille de graphite formée d'atomes de carbone et enroulée sur elle-même comme un cigare, bénéficie de propriétés très intéressantes en termes de conductivité et de résistance à la chaleur. Grâce à cette matière, IBM a été en mesure de fondre un transistor gravé en 9 nm, et capable de fonctionner à une très basse tension, soit 0,5 volt. Rien a voir avec le silicium dont la taille de gravure ne pourra jamais descendre en-dessous des 11 nanomètres, et dont la consommation électrique est largement supérieure. 

On est pourtant loin de la phase de mise en production massive. A titre de comparaison, le fondeur Intel a indiqué la fabrication de puces à base de silicium traditionnel gravé en 11 nm pour 2015. 

Source : journaldunet.com

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Contrôle de la taille des nanotubes

7 Octobre 2011, 18:55pm

Publié par Grégory SANT

Des nanotubes de peptides au diamètre parfaitement contrôlé

Pouvoir contrôler la taille des nano-objets dans le domaine des nanotechnologies est d'une importance capitale. Cette taille module en effet les propriétés physiques de ces matériaux. Mais jusqu'à présent, les tentatives de contrôle de la taille des architectures par modification de la brique unitaire se sont souvent soldées par des échecs. C'est dans ce contexte que des chercheurs du CEA-iBiTec-S (Institut de Biologie et de Technologies de Saclay), du CNRS et d'Ipsen se sont intéressés à une petite molécule, le Lanréotide, qui est un octapeptide cyclique, c'est-à-dire un peptide composé de 8 acides aminés liés successivement et formant un anneau. Analogue de l'hormone naturelle qu'est la Somatostatine, le Lanréotide, classiquement utilisé comme médicament, possède la propriété de s'assembler dans l'eau en dimères, c'est-à-dire en molécules composées de deux sous-unités. Or ce type de structures auto-assemblées constitue une approche intéressante pour la synthèse de nanomatériaux, la forme et la taille de ces systèmes étant principalement conditionnées par la structure des briques de bases.

Supposant que les acides aminés assurant les contacts entre peptides régissent le rayon de courbure des nanotubes, les chercheurs ont alors conçu un modèle géométrique qui explique dans quelle mesure une modification de quelques angströms sur la structure de base du peptide peut influer sur la taille du nanotube. En utilisant ce modèle, ils peuvent ainsi rationaliser, voire prédire, les diamètres des nanotubes générés. Restait alors à procéder à une vérification expérimentale qui a consisté à synthétiser des analogues du Lanréotide en substituant de manière ciblée un acide aminé par un autre.

Il s'agissait en effet pour les chercheurs de démontrer que la modification d'un acide aminé impliqué dans un contact entre peptides entraîne une variation du diamètre des nanotubes de manière contrôlée. Ils ont obtenu ainsi une gamme de 17 nanotubes allant de 10 à 36 nm de diamètre en fonction de l'acide aminé incorporé. La caractérisation de ces différentes architectures, réalisée par microscopie électronique et diffusion de rayons X au synchrotron SOLEIL, a permis de démontrer que le diamètre de ces nanotubes est effectivement corrélé à la taille de l'acide aminé introduit et qu'un peptide donné forme spontanément des nanotubes d'un seul diamètre.A terme, ces systèmes auto-assemblés biomimétiques pourraient être utilisés comme moules. Les chercheurs ont montré que l'utilisation de ces moules permet de maîtriser la production de nanotubes de silice de diamètre spécifique, ce qui ouvre la voie à un large panel d'applications dans le domaine des nanotechnologies.

Source : rtflash.fr

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Du bruit transformé en électricité !

18 Mai 2011, 20:02pm

Publié par Grégory SANT

Harnessing sound energy from conversations could one day help recharge mobile phones ((Ima...

Exploiter l'énergie sonore des conversations peut-on aider à recharger les téléphones mobiles jour ((Image: -Tripp- via Flickr)

 

Dans la recherche de sources d'énergie alternatives, il y a une forme d'énergieque l'on entend pas beaucoup parler, ce qui est ironique, parce qu'il s'agit de l'énergie sonore. L'énergie sonore est un énergie produite par des vibrations à travers un milieu spécifique. Les haut-parleurs utilisent l'électricité pour générer des ondes sonores et maintenant les scientifiques en provenance de Corée ont utilisé l'oxyde de zinc, l'ingrédient principal de la lotion calamine, pour faire l'inverse - transformer les ondes sonores en énergie électrique. Ils espèrent à termeque la technologie pourrait être utilisée pour convertir le bruit ambiant pour alimenter un téléphone mobile ou produire de l'énergie pour le réseau national de la circulation aux heures de pointe.

Les matériaux Piézoélectriques sont des matériaux capables de transformer l'énergie mécanique en électricité. Beaucoup de recherches dans ce domaine a été axée sur la transformation du mouvement d'une personne en cours d'exécution , ou encore l'impact d'une balle, dans un petit courant électrique, mais bien que ces applications avancées ne sont pas encore disponibles dans les produits de consommation, les scientifiques ont utilisés des matériaux piézoélectriques dans les capteurs d'environnement et des haut-parleurs pendant des années.

Les matériaux Piézoélectriques créer une charge électrique sous tension, et donc l'oxyde de zinc, l'ingrédient principal de la lotion calamine, se plie dans un champ de nanofils en sandwich entre deux électrodes. Les chercheurs ont soumis le sandwich aux ondes sonores de 100 décibels, ce qui produit un courant électrique d'environ 50 millivolts.

En moyenne, un téléphone mobile fonctionne à l'aide de quelques volts, et comme une conversation normale est effectuée à environ 60-70 décibels il est clair que la technologie tombe quelque peu en deçà d'être véritablement utile encore, mais les chercheurs sont optimistes, et peuvent améliorer le rendement électrique. 

Source : gizmag.com

 

 

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Des nanomatériaux comme lubrifiant du futur

26 Mars 2011, 20:01pm

Publié par Grégory SANT

Les nanoparticules, lubrifiants du futur…

 

Moins nocifs pour l’environnement en raison de leur structure fermée, les fullerènes inorganiques de bisulfures de molybdène (IF-MoS2) présentent des propriétés réductrices de frottement et anti-usure tout à fait exceptionnelles et nettement supérieures à celles des molécules utilisées classiquement. Leur intégration dans des lubrifiants automobiles pourrait permettre de réduire les pertes énergétiques liées au frottement dans les moteurs, de réduire la consommation de carburant et donc les émissions polluantes. La formulation de ces nouveaux « nanolubrifiants » nécessite cependant une parfaite maîtrise du mode d’action de ces objets dans le contact tribologique.

Afin de pouvoir visualiser le comportement de ces nano-structures sous sollicitation à l’échelle nanométrique, le Laboratoire de Tribologie et de Dynamique des Systèmes (UMR 5513 CNRS/ Ecole Centrale de Lyon/ENI Saint-Etienne) s’est récemment doté d’un tout nouveau porte échantillon muni d’une pointe AFM (Atomic Force Microscopy) permettant de réaliser des expériences de frottement à l’intérieur d’un Microscope Electronique en Transmission (MET).


Ce nouveau système a ainsi permis aux chercheurs d’observer en temps réel le comportement d’une nanoparticule isolée dans un contact dynamique, fournissant ainsi de précieuses informations sur le mécanisme de lubrification des fullerènes de MoS2. Suivant les conditions de sollicitation et les caractéristiques intrinsèques de la particule : taille, cristallinité, morphologie, il a été montré que les particules pouvaient adopter des comportements très différents allant du glissement au roulement, en passant par une exfoliation de leurs feuillets externes. 

Source : rtflash.fr

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Les nanotechnologies s'invitent dans nos aliments

25 Mars 2011, 21:05pm

Publié par Grégory SANT

Les nanotechnologies, qui exploitent les propriétés de l'infiniment petit, se glissent dans tous les domaines y compris l'alimentaire. En modifiant la structure moléculaire de certains produits, il serait notamment possible d'augmenter leur valeur nutritive, de modifier leur goût ou leur texture à volonté, d'allonger considérablement leur durée de conservation et même de fabriquer de la matière grasse... sans graisse. Bref, de créer un aliment sur mesure.

Il faudra du temps pour convaincre les consommateurs. Kraft foods avait ainsi imaginé une boisson chargée de nanocapsules qui change de couleur et de goût quand on la secoue. Elle a du reculer devant les réactions négatives du public.

les nanotechnologies permettront de modifier les propriétés des aliments.

 
© Vitaliy / Fotolia.com  
Source : journaldunet.com

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Des vêtements qui rechargent nos portables

21 Mars 2011, 22:14pm

Publié par Grégory SANT

Il y a quelques temps, les inventeurs des technologies modernes nous promettaient de nous créer un chargeur de Smartphone universel ! Tous ces téléphones pourront être chargés avec le même chargeur. Ces technologies modernes ne cessent d’évoluer pour nous donner encore plus de facilité.

Afin de pouvoir charger les téléphones, les laptop et autres gadgets devenus vitaux ajourd’hui une équipe de chercheurs qui collabore avec le célèbre chercheur Ray Baugham du NanoTech à l’Université du Texas, utilise de la poudre de bore, de la poudre de magnésium et des nanoparticules. En mettant des matériaux conductibles sur des fibres utilisées pour la confection des vêtements, ces vêtements futuristes et électriques pourront être lavés sans qu’ils ne soient endommagés.

Source : elissa.tn

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